尾矿库在线自动监测系统解决方案

尾矿库在线自动监测系统解决方案（精选6篇）

尾矿库在线自动监测系统解决方案篇1

一.需求分析：.......................................................2

二、方案设计........................................................4

（一）监测指标选择.............................................................................................4

（二）监测系统设计.............................................................................................6 1．浸润线监测................................................................................................6 2．库水位监测................................................................................................7 4．坝体位移监测............................................................................................7

5、视频监测....................................................................................................7

（三）某尾矿库安全监测系统设计方案.............................................................8

三、运营/管理......................................................10

（一）设备安装...................................................................................................10

（二）运营管理...................................................................................................11

四、产品映射.......................................................13

五、标准支持.......................................................14

六、标准化程度.....................................................16

七、效果分析.......................................................16

一.需求分析：

安全生产事关广大人民群众的根本利益，事关改革发展和稳定的大局。我国在确立了“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产基本方针和“安全发展”的指导原则后，从安全法制、安全责任、安全投入、安全科技和安全文化等方面入手，强化安全监管工作。但受我国现阶段生产力发展水平较低、企业安全生产基础薄弱、从业人员安全意识不强、安全法制不健全等因素的影响，我国安全生产形势依然严峻，工矿商贸领域安全生产重特大事故时有发生，特别是近年来尾矿库事故多发，已引起了国家的高度重视。

金属与非金属矿山是工业生产的高危行业，其事故发生起数和死亡人数在全国工业安全生产领域占较大的比重。尾矿库是金属与非金属矿山安全生产的重要环节，也是该领域的重大危险源之一，作为具有高势能的人造泥石流危险源，其一旦发生事故，将会给下游人民生命财产安全造成巨大损失，给当地环境造成严重污染，给当地的经济发展和社会稳定也带来严重的负面影响。

经过50多年发展，我国已成为世界矿业大国，目前全国有金属非金属矿山92071座，其中金属矿山8239座，非金属矿山83832座，冶金、有色、化工、核工业、建材和轻工业等行业的矿山都有尾矿设施。经初步统计，全国有尾矿库7610座，总库容约5×109m3,堆存尾矿约5.5×109t。其中正常运行的约有4800座，占63％，危库、险库和危险性较大的病库约有2810座，占37％。

我国作为发展中国家，经济比较落后，从安全上看，尾矿库还存在以下不利因素：一是筑坝尾矿粒度细。由于筑坝的尾矿粒度细，细尾矿的力学强度低、透水性差、不易固结，造成坝体稳定性较差；二是上游法筑坝多。我国目前85％的尾矿库采用上游法筑坝，较下游法和中线法筑坝的坝体稳定性差；三是尾矿库安全设计标准较低。我国作为发展中国家，尾矿库防洪、抗震及坝体稳定等建设标准与发达国家相比相对偏低；四是小型库多。我国矿山规模小，四等库及四等库以下的小型尾矿库占90％以上；五是受地震威胁大。我国是多地震国家，尾矿库防震抗震是重要问题；六是失事后果严重。我国人口众多，尾矿库难以避开居民区和重要工业、交通设施，一旦失事，损失巨大。

美国克拉克大学公害评定小组的研究表明，尾矿库事故的危害，在世界93种事故、公害的隐患中，名列第18位。它仅次于核武器爆炸、DDT、神经毒气、核辐射以及其它13种灾害，而比航空失事、火灾等其它60种灾害严重，直接造成百人以上死亡的尾矿库事故已不鲜见。如1972年2月26日，美国布法罗尼河矿尾矿坝溃坝，造成125人死亡，4000人无家可归；1985年7月中旬，意大利东北部的普瑞皮尔尾矿库溃坝，造成250人死亡。

我国尾矿库历史上曾发生过多起重特大事故，给人民生命财产安全造成了重大损失。如：1962年9月25日，云锡公司火古都尾矿库溃坝，造成171人死亡、92人受伤，受灾人口13970人；1994年7月13日，湖北大冶有色金属公司龙角山尾矿库溃坝，造成30死亡；2000年10月18日，广西南丹宏图选厂尾矿库垮塌，造成28人死亡、56人受伤。

近年来，尾矿库垮坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡有发生，给人民群众生命财产安全造成重大损失，对环境安全构成重要威胁。据初步统计，自2005年以来，全国发生尾矿库溃坝等重特大事故17起、死亡41人，重伤1人，轻伤28人，给人民群众生命财产和环境安全带来严重损失。其中：2006年4月30日陕西镇安尾矿库溃坝，造成17人死亡、5人受伤。

尾矿库的安全监测对于加强尾矿库的安全监管，把握尾矿库的安全现状，减少尾矿库的事故发生等具有重要意义。当前，我国尾矿库安全运行的主要技术参数如坝体形变位移、库水位、浸润线埋深等，均由人工定期用传统仪器到现场进行测量，安全监测工作量大、受天气、人工、现场条件等许多因素的影响，存在一定的系统误差和人工误差。同时，人工监测还存在不能及时监测尾矿库的各项技术参数，难以及时掌握尾矿库各项安全技术指标等缺点，这些都将影响尾矿库的安全生产和安全管理水平。我国安全生产市场急需尾矿库溃坝灾害的实时、连续监测的技术和产品。

尾矿库自动化安全监测系统的实施，便于企业和安全监管部门快速掌握与尾矿库安全密切相关的技术指标的最新动态，有利于及时掌握尾矿库的运行状况和安全现状，可以提高尾矿库的安全性，保障库区下游企业正常运转及库区人民群众的生命财产安全，避免因尾矿库事故而造成的环境污染，保护生态环境。

水利工程和高边坡工程的监测技术发展较快。从20世纪50年代开始，在我国大坝、高边坡变形监测领域开始研究和使用人工变形监测系统，其中应用经纬仪、3 水准仪等监测仪器监测坝体变形的监测方法有视准线法、引张线法、前方交会法、坝面水准测量法以及连通管法等。20世纪70年代末，以传感器为基础的大坝自动化变形监测系统开始应用于葛洲坝水利枢纽、新丰江水利工程等坝体位移的监测中。20世纪90年代开始了大坝及高边坡的GPS自动化变形监测系统的研究，GPS技术已经应用于三峡工程、黄河小浪底水利枢纽工程、浙江天荒坪抽水蓄能电站、湖北清江隔河岩水利工程、龙羊峡水库近岸等大坝或高边坡的变形监测。目前，多传感器数据融合的大坝变形自动监测技术、监测系统的自动化、网络化和信息化技术是大坝和高边坡工程监测领域的研究发展趋势。

当前尾矿库较为落后的安全监测技术和监测手段，不能满足包括企业自身在内的全社会对于提高尾矿库管理水平和安全状况的迫切需要。目前，我国尾矿库的监测技术还处于起步阶段。尾矿库的管涌流土、地震液化等坝体内部致灾因素引起坝坡失稳的预警技术基本属于空白，其监测、预警技术的研究成果较少。特别指出的是，我国尾矿库数量多、分布广，因此尾矿库自动化安全监测系统的设施实施是面向我国尾矿库安全的重大需求，具有良好的应用前景。

二、方案设计

（一）监测指标选择

尾矿库内存有大量尾矿浆沉淀水，水位相对比较稳定；同时，从尾矿坝坝顶排放尾矿时，矿浆向库内流淌的过程中，矿浆水不断向下渗透；此外，汛期大量降雨。这些因素在尾矿坝体内形成一个庞大渗流场。再者，尾矿沉积体属非均值体，排矿部位又需要经常调换；坝体又在不断增高；况且在尾矿库整个服务期间内，矿源及选矿流程有可能改变，尾矿性能自然也会变化。这就是尾矿坝渗流场异常复杂的原因。浸润线即渗流流网的自由水面线，是尾矿坝安全的生命线，浸润线的高度直接关系到坝体稳定及安全性状，因此，对于浸润线位置的监测是尾矿库安全监测的重要内容之一。如图1所示，图中孔隙水压力为0的线即为尾矿坝的浸润线。

图1 某尾矿坝孔隙水压力分布图（单位:kPa）

尾矿库内存有大量尾矿浆沉淀水，库水位监测的目的是根据其水位的高低可判断该库防洪能力是否满足安全要求。具体地说：一个完善的设计在设计文本中会给出防洪所需的调洪水深，并要求在设计洪水位（即最高洪水位）时，要同时满足设计规定的最小安全超高和最小安全干滩长度的要求。因此，对于库水位位置的把握可以直接防止尾矿库在汛期避免洪水漫顶溃坝事故的发生，有利于安全监管部门和企业在汛期来临之前，直观地了解和掌握库水位是否达到了设计要求的汛前限制水位。由此可见，库水位的连续动态监测也是尾矿库安全监测的重要内容之一。图2给出了安全滩长监测法的示意图。

图2 安全滩长检测法

如图2所示，设现状库水位为Hs，先在沉积滩上用皮尺量出[Lg]，并插上标杆a，用仪器测出a点地面标高Ha，当Ht = Ha – Hs≥ [Ht] 时，即认为安全滩长满足设计要求。否则，不满足。同理，也有安全超高检测法。

尾矿库发生溃坝灾害，坝体位移是灾害演化过程的直观反应指标，因此对于坝体下游坡变形的掌握，可以及时发现尾矿坝变形率和发展速度，有利于安全监管部门和企业进行科学的应急决策，并及时采取应急对策措施，从而避免灾害的发生或者减少灾害发生造成的危害。图3给出了尾矿库尾矿坝的典型变形矢量图，从图中可知坝体下游坡发生向下和偏向下游的变形。

图3 尾矿坝典型变形矢量图

在定量评价尾矿库的防洪能力时，需要测定滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高，当前的检测方法较难准确并快速测定这两个指标，问题在于水边线的界线很不明显，该处又无法进人，通常只能目测。据此推算出来的总干滩长度和调洪干滩长度自然也是极不可信的。因此，在尾矿库安全自动化监测系统中，应增加快速并简捷的标高测定方法。因此，滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高，是尾矿库安全监测需要测定的指标。

此外，在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握尾矿库库区的情况和运行状况，通常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，以满足准确清晰把握尾矿库运行状况的需要。综上所述，金属非金属矿山尾矿库安全监测系统监测指标包括：浸润线；库水位；滩面标高；坝体位移；视频图像。

（二）监测系统设计 1．浸润线监测

一般选择尾矿库坝上最大断面或者一旦发生事故将对下游造成重大危害的断面为监测剖面。大型尾矿库在一些薄坝段也应设有监测剖面。每个监测剖面应至少设置5个监测点，并应根据设计资料中坝体下游坡处的孔隙水压力变化梯度灵活选择监测点。尾矿坝坝坡浸润线监测仪器分两类。一类埋设测压管，人工现场实测；另一类是埋设特制传感器，进行半自动或自动观测。

浸润线监测仪器埋设位置的选择，应根据《尾矿库安全技术规程》（AQ2006－2005）中规定的计算工况所得到的坝体浸润线位置来埋设。在作坝体抗滑稳定分析时，设计规范规定浸润线须按正常运行和洪水运行两种工况分别给出。设计 6 时所给出的浸润线位置应是监测仪器埋设深度的最重要的依据。

2．库水位监测

一般在库内排水构筑物上设置自动监测仪，将所测信号传给室内接收机处理得到库水位。既准确，又适时。需要指出的是，库内排水构筑物一般位于尾矿库内，排水构筑物周边为尾矿澄清水，因此需要在监测系统布置前，针对特定尾矿库的实际情况，灵活选择施工方案。

3．干滩标高监测

干滩标高的测量不同于其它点标高的测量，这是由尾矿坝自身的运行特点决定的，随着尾矿坝的不断填筑加高，滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高是两个动态变化的指标，因此，不能在某一位置架设坚固的不能移动的标高监测设备。采用移动GPS，定期监测尾矿坝滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高。该方法灵活简便、具有较高精度、利于位置变化。

4．坝体位移监测

正是由于过去对尾矿坝坝体位移监测认识不足，尾矿坝位移监测手段不多。坝体变形计算至今尚未纳入设计规范。对于较大的尾矿坝，设计仅在坝体表面设置位移观测桩。具体监测手段主要有人工用经纬仪监测和GPS自动监测两种。根据坝的长短至少选择2～3个监测剖面。一般在最大坝高处、地基地形地质变化较大处均应布置监测剖面。

每个剖面上根据坝的高矮，在坝坡表面从上到下均匀设置4～6个监测点。最下面一个点应设置在坝脚外5～10m范围内的地面上，以用于监测尾矿坝发生整体滑动的可能性。

5、视频监测

在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握尾矿库库区的情况和运行状况，通 7 常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，以满足准确清晰把握尾矿库运行状况的需要。

（三）某尾矿库安全监测系统设计方案

某尾矿库初期坝坝顶标高为163.5m（东坝坝高为20m，西坝坝高为24.2m）。后期坝坝顶标高为220m。后期坝采用上游式尾矿筑坝。最终总库容为1350万m3。2008年1月子坝坝顶标高为201m，沉积滩顶标高约为198m。目前总坝高为58.7m，总库容不到1000万m3，暂属四等尾矿库。当沉积滩顶标高达到199.3m时，就升为三等尾矿库。该尾矿库安全监测系统监测设计方案为：

1、库水位监测

1）监测部位：尾矿库溢水塔上。

2）监测仪器：电子水位传感器（无线传输）。3）仪器数量：1个。

2、滩顶和滩面标高监测

1）监测部位：在东坝和西坝的沉积滩面上各选三条垂直于子坝的直线，直线间距为100 m。在每条线的滩顶和距滩顶70 m处各设一个滩面标高两个点均为监测点。

2）监测仪器：小旗和移动GPS，定期检查小旗标高，并输入软件。3）仪器数量：移动GPS一台，小旗12杆。

3、浸润线监测

1）监测部位：选择了（位于钻孔ZK13以东3～5m处）、Q2（位于钻孔ZK01以东3～5m处）、Q3（位于钻孔ZK23以东3～5m处）、Q4（位于钻孔ZK31以东3～5m处）。

在Q1、Q3剖面的第一、三、五期子坝顶各布设两个浸润线观测点（两点间距0.5m），每个点埋设1个传感器。第一期子坝顶两个传感器的埋深分别为6m和10m（自孔口地面算起）；第三期子坝顶两个传感器的埋深分别为8m和13m；第五期子坝顶两个传感器的埋深分别为8m和15m。

在Q2、Q4剖面的第三、五期子坝顶各布设1个浸润线观测点，每个点埋设1个传感器。第三期子坝顶两个传感器的埋深分别为13m；第五期子坝顶两个传感器的埋深分别为15m。

2）监测仪器：振弦式孔压传感器、光纤渗压传感器。

3）仪器数量：振弦式孔压传感器（10个），光纤渗压传感器（6个）。

4、位移GPS监测

1）监测部位：在东坝最大坝高剖面G1和西坝最大坝高剖面G2的坝坡上各布设4个监测点。4个监测点的位置分别设在坝脚、第一、三、五期子坝顶上。

2）监测仪器：GPS 3）仪器数量：一个基站、八个测点。

5、坝内位移监测

1）监测部位：ZK53、ZK15、ZK24、ZK32以东3～5m，每个断面3个位移监测点。

2）监测仪器：测斜仪＋测斜管。

3）仪器数量：SINCO测斜仪一台，测斜管若干长度。

7、可视化监测

在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，通过现场摄像头实时拍摄并快速传输至控制室的显示屏幕上，能够直观地显现尾矿库生产放矿及筑坝运行等情况。

图4 某尾矿库安全监测系统结构图

图5 某尾矿库安全监测系统安装图

三、运营/管理

（一）设备安装

在尾矿库安全监测系统安装时，应注意以下问题：

1．安装的仪器设备的安全问题。尾矿库一般处在高山峡谷等人员稀少的场地，且尾矿库占地面积较大，因此，仪器设备的防盗问题是面临的安全问题之一。因此，传感器、摄像头及GPS等设备应安装稳固，均应在安全过程中考虑防盗问题，GPS接收机应放置在水泥墩内，避免因为设备主机被盗，导致系统无法正常工作。

2．购买的GPS等设备应该有避雷装置。GPS设备靠接收星历信号来准确测定坝体变形状况，GPS天线应尽量选择轭流圈天线，尽可能保证雷雨天气的设备安全。

3．安装位置应考虑尾矿坝填筑过程高程变化。尾矿库的运行期为尾矿坝不断升高、储存尾砂库容不断增大的过程，与水利工程不同，其坝顶高程随着生产运行期的发展不断变化。此外，对于上游式尾矿坝来说，其坝轴线还要不断向库内前移（如图6所示）。因此，GPS、孔压传感器等设备的埋设位置应能够满足尾矿库整个运行期安全监测和安全管理的需要，应针对整个运行期综合考虑。

图6 上游式尾矿坝筑坝方式图

4．应注意浸润线监测仪器埋设位置。尾矿坝总在不断加高，尾矿坝浸润线还受降雨和放矿水的影响，其深度在一定范围内经常变动。现有的观测设施只能测出进水孔处的水头或孔隙压力。从流网图可知：只有当某个深度的水头与该深度的高程相等时，或者说当某个深度的孔隙压力接近于零时，该深度才是浸润线的位置。监测仪器埋深了，测得的浸润线比实际浸润线低；仪器埋浅了，测不到浸润线。浸润线的位置应根据设计资料综合考虑。

（二）运营管理

基于金属非金属矿山尾矿库安全监测系统，在尾矿库的运行过程中，除了应及时掌握各种监测技术指标的最新数据外，还要有尾矿库安全与否的预警技术和响应方法。本系统认为，应结合尾矿库定量安全评价方法，通过对尾矿库运行期的安全评价和监测指标数据安全度分析后，可以建立尾矿库运营管理的预警技术和响应方法。

1．浸润线指标的预警方法

通过尾矿坝现状的勘察和资料分析，掌握特定尾矿坝的沉积规律、材料分区及概化方法、堆坝材料的物理力学特性指标，通过渗流验算及分析，掌握汛期设计资料允许的最高浸润线高程。该指标即时浸润线监测指标的预警及响应标准。

其中，渗流验算的计算方法如下所示：渗流分析的基本方程为：

式中，[K]为透水系数矩阵；{H}为总水头向量；[M]为单元储水量矩阵；{Q}为流量向量；t为时间。

对于等别不高的尾矿库，还可以依据国家标准《构筑物抗震设计规范》中有关尾矿坝浸润线高度的预警指标进行预警。

2．防洪能力的预警方法

防洪能力的预警是避免汛期发生尾矿库漫顶溃坝事故的最有效方法。通过调洪验算得到当前库水位下，设计最高洪水位下尾矿库需要的调洪水深，即可以掌握当前干滩长度是否满足调洪水深的要求。

3．坝体位移的预警方法

通过尾矿坝当前运行现状的有限元强度折减法坝坡稳定性分析，可以近似得到发生极限滑动情况时，坝体一定深度及表面的变形情况，并结合尾矿坝位移监测趋势及变形率的定性判断，可以准确把握尾矿库因受力情况发生位移趋势及变化速率，从而及时预警并采取响应措施，疏散下游群众，并采取积极措施加固坝坡，避免因坝坡失稳发生溃坝的严重危害。

其中，强度折减法计算坝体位移量的计算方法如下所示：

图7 坝坡有限元网格示意图

图7为一坝坡的有限元网格示意图，假定A点为某一单元的一个高斯点，以下关于点的应力分析均以A点为例。设尾矿的抗剪强度指标为c和?，则土的抗剪强度为：

假设尾矿的抗剪强度以某一折减系数F按下式进行折减：

当折减系数较小时，尾矿的抗剪强度较高，整个坝坡基本处于弹性状态。然后逐渐增加折减系数，则尾矿的抗剪强度逐渐降低，坝坡中处于弹性的范围会相应减少。如对于A点，当折减系数增加到某一较大的值时，会不再处于弹性状态，其摩尔－库仑强度包线会下移至与应力摩尔圆相交。

当折减系数继续增加，尾矿的抗剪强度进一步减小，坝坡的塑性区会进一步增大；当折减系数增加到某一数值时，塑性区形成连通的区域，尾矿沿该剪切面发生不收敛的塑性剪切变形。此时认为坝坡发生破坏，强度折减系数即认为是坝坡的整体安全系数；滑裂面的位置可根据位移增量等值线或最大剪应变增量等值线的疏密来确定，也可根据破坏区域的范围来判断。

基于刚体极限平衡理论的坝坡稳定分析方法已相当成熟且广泛应用于尾矿坝在内的边坡稳定分析中。然而，该法在处理荷载条件和边界条件复杂的边坡时常遇到困难。基于强度折减的有限元法，能够处理复杂荷载和边界条件，算法先进，可以更为准确地分析尾矿坝的坝坡稳定性，为尾矿库安全监测位移指标的预警提供依据。

4．注重与日常巡检工作结合

尾矿库安全监测系统的实施，可以使管理者在主控制室内能够及时把握尾矿库的最新动态和监测指标信息，但是，尾矿库安全监测系统不能完全代替尾矿库日常巡检工作，应与日常巡检结合，通过监测指标和日常巡检结合的比对，能够更为科学的掌握尾矿库的安全状况和运行特点。

四、产品映射

1．孔压传感器的技术要求

1）准确度高，灵敏度高，稳定性好，体积小，重量轻，直接频率输出，激励电路封装在水密壳体内。2）测量范围：0.1、0.2、0.3、0.6、1.0、3.0、6.0、10.0、MPa（对应于10-1000m水深）。

3）准确度：±0.5%FS。

4）可直接用于江河、湖泊、海水的深度和液体压力的测量，也可用作剖面系统的深度传感器。

2．GPS设备的技术要求

1）GPS接收机及其配套设备，要求包括从数据采集、集中传输、解算处理、显示和记录及避雷和防盗等安全保护设施的全部设备。

2）精度要求，水平：3mm+0.5ppm ,垂直：5mm+0.5ppm；上述精度指标要求有国家光电检测中心等权威机构的检测结果，并具有权威机构颁发的证书。

3）解算软件上有各个GPS接收机的独立监控模块，通过解算软件，可以在计算机中实时显示具有上述精度的各个GPS接收机的坐标和位移量，并能够实时记录在文本文件中。

4）GPS接收机天线为轭流圈天线。5）具有避雷设施及其它安全保护措施。

五、标准支持

在尾矿库安全领域，技术标准主要参照《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）。该标准有关尾矿库安全监测系统的规定包括以下内容：

1．4级以上尾矿坝应设置坝体位移和坝体浸润线观测设施。必要时还宜设置孔隙水压力、渗透水量及其浑浊度的观测设施。

2．做好日常巡检和定期观测，并进行及时、全面的记录。发现安全隐患时，应及时处理并向企业主管领导报告。

3．尾矿库运行期间应加强浸润线观测，注意坝体浸润线埋深及其出逸点的变化情况和分布状态，严格按设计要求控制。

4．尾矿库滩顶高程的检测，应沿坝（摊）顶方向布置测点进行实测，其测量误差应小于20mm。当滩顶一端高一端低时，应在低标高段选较低处检测1～3个点；当滩顶高低相同时，应选较低处不少于3个点；其他情况，每100m坝长选较低处检测1～2点，但总数不少于3个点。

5．根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、病库、正常库四个等级。除正常库外，前三类从文字上看，只是程度有所不同。尾矿库安全度定义紧紧依靠尾矿库安全监测系统中设定的监测指标来评判。

例如，危库是指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库，危库必须停止生产并采取应急措施，危库定义见图8。

图8 尾矿库安全度中危库的定义尾矿库安全度中同时满足图9四个工况的尾矿库为正常库。

图9 尾矿库安全度中正常库的定义

综上所述，尾矿库安全监测系统能够紧扣我国现行尾矿库安全技术标准，具有较大的实用意义和价值。

六、标准化程度

尾矿库安全监测系统监测的浸润线、库水位、滩面标高、坝体位移、视频图像，均能够为尾矿库日常安全管理及尾矿库安全运行服务。我国尾矿库中85%以上为上游式尾矿坝筑坝，该系统对于上游式筑坝的尾矿库具有良好的应用前景，今后监测系统若能与不同等别尾矿库相结合，上升到安全技术标准，可以全面提高我国尾矿库安全管理水平，减少我国尾矿库事故发生的数量，保障尾矿库库区人民生命财产、环境安全及社会稳定，为构建和谐社会服务。

七、效果分析

当前，我国安全生产形势依然严峻，工矿商贸领域安全生产重特大事故时有发生，特别是近年来尾矿库事故多发，已引起全社会的高度重视。在《国务院关于实施国家突发公共事件总体应急预案的决定》（国发〔2005〕11号）中明确要求 “科技部、教育部、中科院、社科院、工程院、中国科协等有关部门和科研教学单位，要积极开展公共安全领域的科学研究；加大公共安全检测、预测、预警、预防和应急处置技术研发的投入，不断改进技术装备，建立健全应急平台，提高我国公共安全科技水平”。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中把“公共安全”问题列入了国家科技发展的“重点领域”，要重点研究开发地震、台风、暴雨、洪水、地质灾害等监测、预警和应急处置关键技术，森林火灾、溃坝、决堤险情等重大灾害的监测预警技术以及重大自然灾害综合风险分析评估技术。同时，2007年国家安全生产监督管理总局、国家发展改革委、国土资源部、国家环保总局联合组织了全国范围的尾矿库专项整治行动，使得尾矿库的安全运行和管理已引起全社会的广泛关注。

尾矿库在线自动监测系统解决方案篇2

1 研究思路及关键技术

尾矿库在线监测系统需要解决传感器数据采集、图形化展示、数据分析、预警管理等问题。具体如下:

实时监测及数据传输:实时监测浸润线、实时雨量、实时库水位、渗流量、坝顶沉降、坝体内部外部位移以及视频监控等重要尾矿坝运行参数。根据现场条件采用有线或GPRS无线的方式传输数据。

趋势分析:通过将大坝浸润线、库水位、实时雨量以及大坝渗流量等相关数据进行处理, 并进行综合比较分析。把相关参数统一呈现在相同时间轴的曲线上, 根据图形曲线得出各类坝体运行数据的时间和空间的相关性, 并对坝体健康状况进行综合判断。通过对坝体位移历史数据进行位移速度计算, 得出坝体位移变化的趋势数据, 趋势数据能够直观反映坝体位移的速率, 易于捕捉坝体的位移突变情况。同时能够推算出相关点的趋于稳定时的最终位移值。

预警报警:利用直观的手段对各类相关监测数据进行对比分析, 同时数据异常时及时预警, 为尾矿坝安全运行提供及时有效的保障。

坝体呈现参数动态化:为了满足不同类型尾矿坝的真实呈现, 系统将坝体的关键参数如内坡比、外坡比、坝顶高度、坝顶宽度等参数动态化。针对不同的尾矿库设置相应的呈现参数, 最大限度的还原和呈现尾矿坝坝体形态, 已达到真实性和通用性的目的。

2 系统实现

2.1 系统架构

系统采用分层结构化架构设计。分为:数据存储、数据采集、数据处理、数据表示以及预警报警子系统。

2.2 数据采集系统

数据采集系统负责采集浸润线、实时雨量、实时库水位、渗流量、坝顶沉降、坝体内部外部位移以及视频监控等数据。

各类传感器数据由系统自动采集, 系统预设了正常采集、恶劣天气加密采集、手动采集等多种采集方式。采集系统采用开放性设计, 能够支持各种类型的传感器, 并为未来新型传感器预设接口, 以始终保持整个监测系统的先进性。如图1所示。

2.3 数据处理分析系统

2.3.1 坝体含水综合分析

通过一段时间的数据积累, 可以推演出坝体浸润线与库水位、实时雨量、渗流量等参数的数据模型, 对综合判断坝体健康状况进行判定。

2.3.2 坝体位移趋势分析

坝体位移分为内部位移、外部位移以及坝体沉降等。系统通过对坝体位移历史数据进行微分计算, 得出坝体位移的趋势数据。趋势数据能够直观反映坝体位移的速率, 易于捕捉坝体的位移突变情况。

2.3.3 干滩长度推演

根据库水位、滩顶高程、干滩内坡比等数据自动计算出干滩长度, 经与实测数据比较, 精确度高。

2.4 预警报警系统

多条件综合预警:系统综合浸润线、内部位移、雨量等多种监测条件进行综合预警, 有效保证报警的有效性和真实性, 大大减少因其他原因造成的报警误报。

发布多级预警信息:系统自动检查是否有超出警戒值的数据, 并根据该预警数据发布不同级别的报警信息。

采用多种预警方式:同级别的报警信息可以通过系统登录提示、声光报警器、短信通知等多种方式传达至相关责任人和领导。

启动相应应急预案:根据报警信息的级别, 及时启用相应级别应急预案, 化解险情, 消除隐患。

审核每条预警记录:预警信息处理完成之后, 需要经过审核之后才能关闭, 做到预警信息闭环管理。

3 系统特点

监测指标的全面性:监测指标包括坝体位移、浸润线、库水位、干滩指标等关键参数, 并提供清晰的库区图像。

信息采集时效性:系统支持数据主动采集及应答式采集数据模式, 数据采集精确, 及时有效的呈现各种数据。

专业的趋势分析系统:实时分析和解读各监测数据, 通过对比以及数据之间的联系, 做出关键指标的趋势分析, 辅助企业决策。

及时的预警管理:系统隔一个设定的时间检查是否有超出警戒值的数据, 当监测指标达到预报值时, 联动短信息平台、声光报警器, 及时通知有关负责人和领导, 使企业能够及时采取相关处理措施。

监测软件采用B/S多层架构设计:把用户接口层、业务逻辑层、数据库层进行分别设计、单独部署, 有助于软件设计和软件维护。

4 结论

该系统通过GPS卫星定位技术、传感器自动采集技术、GPRS无线分组传输技术、高清晰图像监控技术及计算机技术, 实现监测信息的采集、处理及发布。系统在干滩长度演算、坝体位移监测精确度、预警信息及时性、应急预案完善度、各项指标数据分析专业性等方面做出重大技术突破, 真正做到了监测指标全面化、数据分析专业化、预警应急模块化, 以达到帮助企业和安全监管部门及时发现处理问题, 实时掌握尾矿库安全生产现状, 保证尾矿库长期安全运行以及库区周围地区安全的目的。

参考文献

[1]尾矿库安全监测技术规范[M].北京:煤炭工业出版社, 2011.

[2]朱乃立.计算机网络实用技术[M].北京:高等教育出版社, 2001.

[3]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京:清华大学出版社, 2002.

污染源在线监测系统技术方案篇3

污染源在线监测系统技术方案

污染源在线监测实现对废水、废气等污染源的实时在线监测，通过对污染监测数据的采集、传输、统计、分析等，实现污染源监测数据的统一管理、数据超标预警、监测设备的管理及反控，统计分析结果以报表、图表等多种方式展示。

（一）污染源在线监控（1）数据采集

系统自动采集污水、烟气排放数据，实现数据包的效性检查、解析和入库（数据存储）；采用多线程异步通信技术与各监测点通信，可查看原始数据报文，并可实现数据同步转发。

（2）信息看板

综合看板：展示企业实时监测状态、数据传输有效率、全区排放总量、排污大户、排污大户占比、超标情况汇总等，可切换查看污水或烟气。可按日、月、年查询条件进行筛选。

企业看板：展示企业数据传输有效率、企业排放总量、污染物浓度变化趋势、总量对比分析、超标情况汇总，可切换查看污水或烟气。可按时间、地区、企业快速查询。

（3）实时监控

实时一览：集中监控所有污染物实时排放状况（正常、超标、预警、异常）、及联网情况，同步采集污染排放数据，可查看污染物变化趋势，从而快速掌握污染排放现状。同时支持视频接入，更直观展示污染物排放状况。对于烟气排口的视频，系统具有黑度分析的功能。

地图监控：通过电子地图直观污染排放口的空间位置分布和污染物实时排放数据。（4）数据查询

按数据类型、时间段查询污染物历史排放数据，包括小时数据、日数据、超标数据、原始数据，可配置要显示的监测因子，查询结果可导出为Excel文件，可通过曲线展示单个站点多个因子的历史变化趋势。

（5）报警管理

在排放口出现数据超标、设备断线、设备故障、恒值等状况时，及时通知环境监察部门相关人员。

（6）报表中心

按时间查询日报、月报、季报、年报，支持报表打印、导出，查询结果可导出为Pdf、Excel、Word、Image等格式。（7）总量计算

总量计算包含：总量查询、对比分析功能。（8）数据传输有效率

按企业、地区查看数据传输率、有效率、数据传输有效率，结果可导出为Excel文件。可按时间、区域、监管级别、企业名称快速查询。

（9）基础信息

包括企业管理、废水排口、废气排口、监测因子、监测因子组、功能因子组、设备管理、DVR管理、码表管理。

（10）系统配置

系统提供报警值、报警通知方式、数据审核、报警类型、报警码、报警级别的信息管理。管理员可对以上系统信息添加、更新或删除。

（二）污染源信息管理

通过集成污染源管理的业务数据及环统、污普数据，建立污染源“一厂一档”管理，即污染源的全生命周期的档案管理。

（1）污染源日常维护

根据污染源全生命周期管理需求，对已有的排污申报、污染物普查等各类多源异构数据进行有效整合，形成全局统一的污染源档案，实现全局共享，并对污染源档案信息进行动态维护，保证污染源信息的准确性和完整性。最终服务于污染源企业日常监管、行政处罚等各类涉及到污染源企业的业务应用。

系统支持按企业类型（污水处理厂、一般工业企业、小型企业、建筑施工、第三产业、固废处置、畜禽和水产养殖、加油站）、行政区划、关键字等条件查询污染源企业，可添加新的污染源企业信息，可对已有企业污染源企业信息进行维护更新，并支持污染源企业的注销，被删除的污染源信息进行回收站，可从回收站回复被误删的企业。

污染源档案信息包括基本信息、管理属性、环境属性、工业污染源信息、排口信息、主要产品、主要原料、治理设施、照片资料、附件信息、排污许可证、总量减排等。

（2）污染源注销管理

监察部门人员在现场执法过程中，如果发现企业已经关闭、停产或者停业时，向污防科提交注销申请，污防科进行企业的注销处理。

企业注销后，所有相关资料转到注销库，不再纳入到日常管理的范畴内。

（三）知识库管理系统示意图

知识库管理主要创建管理处理处置技术库、应急检测方法库、标准法规库、常用危化品库、参考案例库等。

（一）风险源管理

建立风险源企业的信息数据库，支持对风险源企业的增加、删除、编辑、查询；对各个风险源企业建立详细的资料信息库，包括基础信息（名称、单位代码、法定代表人、所属区域、地理坐标、联系方式、行业类别、行业代码、年生产时间、工业产值、厂区面积、企业预案、环境风险评价情况、突发环境事件情况环境风险级别）、化学物质、环境风险防范、应急处置救援资源、周边环境及保护目标等。

（二）危险品管理

建立危险品信息数据库，支持对危险品的增加、删除、编辑、查询；对危险品建立详细的资料信息库，包括理化常数、环境影响、监测方法、环境标准、应急处置方法等。

（三）组织机构管理

建立组织机构信息数据库，支持对组织机构的增加、删除、编辑、查询；

对组织机构建立详细的资料信息库，包括机构名称、机构类型、负责人、联系电话等。

（四）应急物资管理

建立应急物资信息数据库，支持对应急物资信息的增加、删除、编辑、查询；对应急物资建立详细的资料信息库，包括物资装备类型、物资名称、物资数据、所处仓库、联系人、联系电话等。

（五）应急资源管理

建立应急资源信息数据库，支持对应急资源信息的增加、删除、编辑、查询；对应急资源建立详细的资料信息库，包括应急人员、应急车辆、避难场所、单兵设施等。

（六）应急专家管理

建立应急专家信息数据库，支持对应急专家信息的增加、删除、编辑、查询；对应急专家建立详细的资料信息库，包括专家姓名、单位、职称、专业特长、联系方式、参与的应急案例等。

（七）应急知识库管理

建立应急知识数据库，支持对知识库的增加、删除、编辑、查询；

对应急知识库建立详细的资料信息库，包括应急处理处置技术、应急监测方法、政策法规、规范性文件、环保标准、突发环境事件预防知识等。

（八）综合查询

污染源在线监测解决方案篇4

污染源在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台，系统采用先进的无线网络，涵盖水质监测、烟气自动监测、空气质量监测、环境噪声监测以及视频监测等多种环境在线监测应用;系统以污染源在线监测为基础，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境监理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求，支持各级环保部门的环境监理与环境监测工作，满足不同层级用户的管理需求。

污染源在线监测系统特点

整合污染源在线监测系统与视频监测系统，在全面监测企业污染物排放状况的同时，还可以将企业现场的实时画面传送到环保局，实现污染源可视化管理。

采用GPRS无线数据传输方式，彻底摆脱“有线”的束缚，适用范围广，运行成本低。

利用GPRS无线网络实时在线的特点，建立污染源在线监测系统的无线网络，及时准确地掌握各个企业污染物排放口的实际运行情况和污染物排放的发展趋势与动态。

人性化的报警和预警功能，可以提醒管理人员及时地关注和处理可能发生或已经发生的事件。

监测仪表的类型不受限制，只要在系统中进行相应的设置即可对任意仪表类型自动进行识别，从而扩大了系统的监测种类和应用范围。

涵盖在线监测的多种应用，包括水质在线监测、烟尘在线监测、环境空气质量监测、噪声监测等。

围绕污染源在线监测的核心，拓展了在环境监理方面的功能，使得本系统同时也是一套环境监理信息系统。

污染源在线监测系统功能

污染源规范化管理：

依据总局和市局有关排污申报、环境统计等报表的要求，全面反映企业的各种基本信息和资料，

污染源在线监测：

以图标、表格、图形等丰富多样的形式实时展现各排污口设备的运行状况、污染物排放浓度、流量、排放量等信息，以及污染物排放的发展趋势与动态。

报警与预警：

以声音、图标颜色变化、表格中数值的颜色、手机短信等形式提供多样化的报警功能。精确地描述超标数值，超标时间，超标排放量、超标排放介质量，为强化环境监理工作提供了详实可靠的依据。

趋势预警：系统自动分析评估监测数据，实时汇总各种污染物的排放总量，及时、准确地掌握排污口的动态，对污染物排放量发展趋势过快的情况提前预警。

超标报警：当监测数据超出了系统设定的范围时，通过声光报警、短信报警等多种方式将超标排放的详实数据通知相关的管理人员。

故障报警：当在线监测仪表或数据采集终端(WH-JC在线监测仪)发生故障时，系统自动发出故障报警信号。

统计与分析：

将污染源在线监测数据和报警信息进行全方位多角度的分类汇总与统计分析，充分满足各种统计要求。

强化企业排放口的管理，以多种方式对污染物排放量、超标排放量、超标排放介质量、监控设备停运时间等重要指标进行统计，满足管理工作的需求。

实现对受控企业污染物排放总量的管理，及时掌握企业污染物排放总量的发展趋势，为总量管理、总量控制提供基础依据。

5钢铁环境在线监测监控系统建设篇5

一、概述 1.1背景

太原钢铁集团公司是国家重点支持的工业企业大型支柱产业集团之一。为地方经济的发展，做出了巨大贡献。随着社会的发展和进步，国家可持续发展战略要求社会、经济与环境协调发展，太原钢铁集团公司建设能源环境监测中心是顺应环保形势的需要，是企业生存的需要，也是企业实现可持续发展的需要。

太原钢铁集团公司根据企业自身生产需求，建设完整的环境在线监控平台与监控指挥中心，突破环境管理时间和地域限制，最大程度保障环境信息的实时性、客观性、真实性, 为企业环境保护监督管理提供及时、准确、可靠的数据、图像等基础资料依据；通过借助信息化的技术手段，形成快捷、准确、先进的环境管理体系，及时掌握污染物排放现状，降低综合决策和业务管理成本，优化了现有工作方式和方法，满足现有企业生产职能、行政管理能力提高的迫切要求。

1.2系统设计原则

遵照有关规定，并综合考虑工程的实际情况。在太原钢铁集团公司环境综合监控监测系统设计中遵循下列原则：

（1）统一规划、统一管理、分步实施；遵循“统一规划、分步实施”的原则，便于项目建设的控制，提高系统建设的科学性、先进行和实用性，将庞大的工程建设细化拆分为若干个工程，分步实施。

（2）节省投资，提高设备利用率，系统能够对原有在线监测设备实现接入。

（3）监测系统的设计和选型，既有先进性又要实用性。在满足环境监测要求的前提下力求经济合理。

（4）配置相应的软件，实现能源环境监测数据的自动整理和分析。

整套系统采用分层分布的优化设计方法，硬件及软件系统均采用模块化、开放式结构设计，以方便系统升级以及与其它系统的连接。系统设计力求较高的稳定性、可靠性、灵活性、可操作性和可扩展性，以利太原钢铁集团公司后期能源环境自动监测的扩展设计安装，系统内部的通讯完全采用数字信号的传输。

1.3系统设计依据

《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)《污染源自动监控管理办法》(国家环保总局令第28号)《国控重点污染源自动监控能力建设项目建设方案》(国家环保总局环函[2007]241号)《环境监察标准化建设达标验收暂行办法》环发〔2006〕185号

《污染源监控中心建设规范（暂行）》(国家环保总局环函[2007]241号)《国控重点污染源自动监控项目污染源监控现场端建设规范》

《环境监察标准化建设达标验收暂行办法》环发〔2006〕185号

《污染源监控中心建设规范（暂行）》(国家环保总局环函[2007]241号)《国控重点污染源自动监控项目污染源监控现场端建设规范》《水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范（试行）》（HJT 356-2007）《环境信息网络管理维护规范》HJ461-2009 《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T212-2005）

《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范（试行）》（HJ/T352-2007）

《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》（HJT 75-2007）

《全国环境监察标准化建设标准》环发〔2006〕185号

《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）》（HJT 76-2007）

《水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）》（HJT 353-2007）

《水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）》（HJT 354-2007）

《污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求》HJ 477－2009 1.4系统建设目标

能源环境综合监控监测系统建设目标有三：其一，按照国家环保局和《钢铁工业环境保护设计规范》的统一要求，建立功能完备的污染源监控中心，确保国家可以通过监控网络直接掌握本企业污染物排放情况。其二，通过能源环境综合监控监测系统的建设，实现对污染源和企业生产环境质量的实时监控，以帮助对污染源排放的控制，加强环境管理，提高企业环境质量，为污染减排奠定基础。其三，建立污染源监控设备运营维护机制，建立环境信息服务与共享机制，初步形成环境在线监控监测现代化信息管理的新模式，深化开展能源环保管理工作。

本次太原钢铁集团公司能源环境综合监控监测系统建设的主要内容为： ● eWatch综合监控平台 ✧ 建设能源环境数据中心，实现数据统一集中管理

✧ 统一接口规范

✧ 实现系统平台无缝连接，实现能源环境数据共享

✧ 实现多平台数据传输

✧ 实现人员、设备、流程管理

● 数采（在线监控）子系统（包括废气在线监控子系统、废水在线监控子系统、空气质量在线监测系统）

✧ 整合新旧在线监控设备，整合已有数据采集设备（现场控制器）在统一的信息采集、传输方式基础上，对传回的现场监测信息进行监控、检查并保存到数据库管理系统中

✧ 可随时录入、修改和查询监测数据信息，并生成和输出所需的各种报表、图形，可查询和管理与监测站、点相关的各类图件

✧ 可随时检查、记录监控设备的运行情况，环境状况异常时出现报警提示

✧ 以太原钢铁集团公司GIS技术为基础，将污染源在线监测点位直观、生动且实时动态地表现出来。并可以利用图文一体化操作完成从数据接收、显示、查询、统计分析、存储等全部操作

✧ 在电子地图上以多种形式直观地生成可视化的各类计算结果图

● 图像监控子系统

✧ 建设覆盖污染源区域的视频监控系统

✧ 实现对污染源现场环境监控

✧ 对烟囱烟尘排放情况全面、实时、有效实时监视 ✧ 多通道多窗口烟尘黑度实时分析

✧ 烟尘林格曼黑度分级告警

✧ 实现企业废水、废气、环境质量在线监控与视频的联动，并对排放视频进行记录和评估

二、eWatch平台总体设计 2.1平台概述

eWatch综合监控应用平台系北京合众普瑞科技有限公司完全独立自主开发，秉持了传统与技术进步兼容并蓄的理念，按照信息化理论和软件工程的思想，充分深入用户的需求，其架构完整、易于组建大型监控系统、实现传统意义上图像监控、语音监控，实现数据量的遥测、遥信。

2.2平台架构

eWatch综合监控应用平台是实现监控和生产相结合的综合性应用平台。平台由数据中心、一体化应用平台、综合监控基础平台、业务应用系统和接口服务模块等组成，数据中心用于存储各业务系统相关的数据，是平台的核心，这些数据包括图像信息、环境信息、设备运行信息等；一体化应用平台集成了平台的运行环境，涉及硬件环境、操作系统、数据库运行环境、网络环境和通讯方式等；综合监控基础平台提供各种业务系统运行所需要的组件和应用环境，便于各应用系统的二次开发；在综合监控基础平台上开发图像监控系统、环境动力监控系统和数采系统三个业务应用系统；另外，平台提供了开发接口，可以实现与生产管理系统、ERP系统、协同办公等系统的通信，实现了数据共享，消除了信息孤岛，为企业的信息化建设打好了基础。

eWatch综合监控应用平台各部分紧密结合，相辅相成，在相关的标准规范制约下组成一个有机的系统，在此平台上可以接入新系统，扩展新业务，实现新需求，为钢厂的安全、生产提供服务。2.3平台特点

● 实用性：设计时重点考虑系统的实用性，注重系统的综合能力和总体性能，确保新建系统与已建系统或在建系统实现无缝联接；

● 稳定性、可靠性：平台采用组件化方法设计，采用先进、成熟、可靠的技术开发，并已在多行业中得到充分应用；

● 开放性：考虑到系统投资的长期效益，设计与选型注重开放性，平台各业务系统的实现都符合国际标准、工业标准以及有关国家标准和行业规约等，满足系统的可扩性和可移植性； ● 先进性：本系统应采用先进的图像压缩技术MPEG4/H.264和TCP/IP网络技术，能反映当今技术的先进水平；

● 标准化：平台制定统一的标准化接口，便于新增业务系统的开发，实现与原有业务系统的通信和数据共享；

● 网络化: 本系统应采用以太网接口方式，运用远程传输及组播技术，支持网络上许多用户或终端可同时监视来自同一编码器的图像；

● 扩展性：平台建设具有可扩展性，能灵活、方便地实现新业务、新需求。2.4平台运行环境

● 硬件环境：

✧ WEB服务器

✧ 数据库服务器

✧ 流媒体转发服务器

✧ 监控主机

● 软件环境：

✧ 操作系统：WINDOWS2000/2003及以上版本，IIS ✧ 数据库：SQL SERVER 2000及以上版本

● 网络环境：

✧ WEB服务器 2.5平台功能

● 用户管理

所有用户按操作等级共分为4级，分别为系统管理员、高级监控员，中级监控员、操作员。● 系统配置管理

完成监测点的配置、传感器配置、参数下载等功能。

● 运行管理

针对采集的方式进行管理，采集的方式有实时测量、定时测量、连续测量、等几种方式。

● 系统状态管理

用于查看系统当前的工作状况，包括工作状态、当前时钟、本次测量时间（最后测试的时间）。

● 数据管理

实现对实时数据与历史数据的浏览与管理，所有收集的实时数据在保存后均先放在实时数据库中，实时数据不参与数据处理，参与数据的计算处理，需要将实时数据添加到历史数据库中。

● 报表管理

按照设定条件来自动生成实时数据报表、月报表、季报表、年报表。

● 曲线绘制功能

系统提供简单的过程线图形绘制，可以根据要求绘制所选监测点的过程线，同时提供曲线的打印功能。

三、业务应用系统设计

在综合监控基础平台上根据钢铁行业能源环境实际需求，开发了图像监控子系统、环境动力监控子系统和数采子系统三个业务应用系统；另外，平台提供了开发接口，可以实现与生产管理系统、ERP系统、协同办公等系统的通信，实现了数据共享，消除了信息孤岛，为企业的信息化建设打好了基础。3.1环境在线监测监控（数采）子系统

eWatch环境在线检测监控系统是由污染源在线监测系统、空气质量监测系统、水质监测系统、视频监控林格曼黑度分析系统和监测中心组成的监测系统。该系统可进行自动采样、对主要污染源进行在线监测；掌握污染源排放情况及污染排放总量，监测数据自动传输到环保监测中心；由监测中心的服务器进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息可选择传至环保局，由环保局对污染源进行监督管理。

eWatch环境在线检测监控系统基于宽带网络，采用嵌入式技术、数据处理及图像压缩智能分析技术，为环保行业提供图像、声音和各种实时监测数据，是集远程采集、传输、储存、处理功能为一体的全新宽带应用系统。该系统提供有线和无线的多种接入手段，通过架构在宽带网络上的监测监控中心平台，环保监测中心可以不受时间、地点的限制对污染源监控目标进行实时监控和管理，享受便捷、经济、有效的远程监控服务。

系统分为污染源企业监控区域、通讯网络、环保监测站及监控中心三个主要部分：

环境在线监控监测系统主要功能包括基础功能、信息管理功能、数据审核功能、查询统计功能、实时监测功能、报表管理功能、控制功能。3.2环境视频监控子系统

实现对各在线监测数据的采集传输及排放情况和机房设施运行情况视频监控。并实现在线监测数据和视频监控数据的长期保存。现场情况以视频形式即时呈现，利用内嵌远程网络视频模块，采用B/S架构，用户无需安装任何客户端和加密狗，直接用IE自身的功能即可进行影像的观看，真正做到随时随地观看视频，并可在同一界面中查看当前监测点的污染监测数据，实现视频与污染源监测数据的整合和叠加功能。

监控系统结构大致可分为：摄像（图像采集）、传输、控制显示和录像存储记录四部分。

该系统通过设置在各监控区域的摄像机、传输网络和监控中心计算机，实现对太钢各处烟囱排放烟尘黑度的监控，具备控制远端摄像机、采集图像数据、抓拍和录像、数据分析和打印等功能，实现数据共享，可方便地与其它系统连接。实现的主要功能有：

● 画面分割

● 自动轮巡

● 云台控制

● 自动到预置位

● 开/关灯

● 人性化的控制权协商机制

● 镜头分组

● DO的输出控制

● 对讲/监听

● 电视墙

● 分布式录像/网络集中录像管理

● 录像检索与回放

● 录像管理

● 告警功能

● 短消息中心/邮件中心 ● 实时监控及黑度分析

● 黑度超标告警配置

● 黑度查询

四、系统建设及部署

● 在能源环境监控中心建设eWatch综合监控应用平台。

● 监控部署点安装摄像机，实现对周围200-1000米范围内烟囱、出铁口、加料口的清晰图像监控并进行视频实时传输；原有摄像机监控点和新建监控点的视频图接入到嵌入式视频服务器，通过光纤网接入到能源环境监控中心。

● 烟气、废水、空气质量等在线监测装置通过数据采集器、光纤调制解调器接入数据光纤网中，通过后台的数据采集模块对实时数据采集、保存，在相应窗口进行数值、曲线等多种方式显示。

五、系统防雷

由于前端监控设备安装于高处，虽然安装与各大楼楼顶处，大楼本身已安装有壁垒设备，但系统前端设备还是具有遭雷击的可能性，往往是前端设备被雷击损坏，因此现在做好系统防雷工作非常重要，本系统的传输系统主要是光纤，所以只需要对前端设备进行防雷处理，系统前端可采用电源、控制信号、视频信号防雷措施进行前端设备防雷处理。

随着安全监控系统迅速普及应用，监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失。为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施，保障监控系统正常可靠的运行，首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径，尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备，在分析其损坏原因的基础上，正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置。可以提高监控系统的抗雷电能力，优化系统的防雷水平对系统整体的稳定性给予了很大的保证。防雷系统包括三部分：

● 前端设备的防雷

● 传输线路的防雷